PCB印刷电路板设计

元件封装布局练习
• 参考下图，完成元件封装布局设计
边框45X50
布局操作时注意：
1.不同操作应在不同 层面进行。 2元件标注位置和方 向的调整与元件的调 整方法相同。 3 布局结束后，PCB 板的整体效果应整洁 美观，查看方便。
里面的 三个定 位孔暂 时不画 出。
新建原点
5.6 手工布线
• • • • • • • • • • • • • 手工布线基本操作（切换至BottomLayer层）： 1。画连接导线：单击图标 ，鼠标变成十字形，可进行布线操作，单击左键确定 导线起点，拖动鼠标就可画出线段，拐弯时单击左键，线段结束时单击右键，结 束画线，双击右键。 2。编辑导线：要加粗或减细导线，双击该导线， 1 在弹出的对话框中，改变Width值即可，如图1： 3。移动导线： 单击导线，导线出现编辑节点， 2 此时，可用鼠标移动该导线，图2： 依次按下E/M/D键，光标变成十字形，若点击导线端点， 3 可拉长导线，图3： 点击导线中间，可在不断线的情况下，移动导线，图4： 5。删除导线：依次按下E/D键，光标成十字形，用其 4 单击要删除的线段既可，删除操作结束后，单击右键， 结束删除操作。
去勾之前 重新勾选 之后
5.8 PCB 板的输出
• 5.8.2 PCB板的打印输出 • 1. 打印输出焊接面印板图 ： 单击工具条上的 1
分层打印 组合打印 焊接面印 板图，此 图是从元 件面看过 去的，做 印制板时， 应使用其 镜像图！ 图标，弹出
打印选项对话框，如图1，选组合打印， 接着按 按钮，在打印设置对话框 中，点选 （显示孔）项和 （单色打印）选项 ，其余默认。用此打 印输出焊接面印板图，以上设置完成后， 按OK回到上层窗口，再按 按钮， 进入打印层设置对话框，勾选 （底层）和 （禁止布线层）， （复合层）然后按OK按钮返回， 全部设置完成后，按打印按钮 就可进行打印输出，输出效果见图2。
• 2.可视栅 格与可视 层的设置, 这里，我 们只对可 视栅格进 行设置， 如图所示。
5.2.3 PCB编辑器的层标签页
• 在进行PCB板设计之前，必须清楚当前所在设计层面， 和它的作用，如元件层主要放置元件符号，焊接层主要 放置元件焊盘，连接线，机械层主要放置机械加工孔， 如定位孔等。一般，绘制不同的内容，应将其切换至相 应的层面。
5.7 PCB设计中的其他操作
1. 放置尺寸：单击 图标，光标成 形，在需标注尺寸的起始 端单击，拖动光标至尺寸终点 ，单击，结束此处标 注，若双击，结束尺寸标注 操作。 • 2.放置坐标点：单击 图标，出现带坐标的十字形光标 • ，移动光标，坐标 随之改变，将其 放在合适位置，单击，即 可显示该点的坐标，双击，则退出坐标点放置操作。 • 3. 改变尺寸标注方式：双击标注好的尺寸，在弹出的对话框中，改变尺寸
2.
0. 5mm
3. 4.
5.8 PCB 板的输出
• 5.8.1 输出元件清单 • 执行菜单命令Rrport/Bill of Materials，系统弹出材料清 单生成向导，单击Next按钮，在下一页向导中，点选 Group，再单击Next按钮进入下一页向导，在这一页向 导中，勾选 后按Next按钮，进入最后一页向导， 单击 ，系统生成扩展名为“.Bom”的元件清单列 表，如图：
Add/Remove按钮，在弹出的 对话框中，按右图的方法， 打开所须的PCB 元件封装图 库，最后点OK确定。
双击载入此通用图库
5.5 调出封装元件
• 单击绘图工具条上的 图标，将弹出封装元件放置对话框， 再单击Browse按钮，弹出封装元件浏览窗口，一方面，可通 过滑动条查找所需元件封装，也可在Make窗口的*号前键入所 需元件封装的首字母，OK后，可快速查找到所需元件，如查 电阻，键入A，电容，键入R，三极管，键入T等，在元件列表 中，通过元件封装显示窗口，选中需要的元件，单击Close按 钮，回到放置元件对话框，在相应位置填入元件序号和元件参 数，如下图，单击OK，该元件即被调入设计窗口。 如果一次放入几个相同元件，元 电容封装 件序号会自动递增，无须每次填入。
类型的选项可改变尺寸标注的方式，如图：
PCB设计综合练习
PCB设计综合练习
• 参考下图，按要求完成PCB板的布线设计：
1. 线宽：正负电源线：1mm， LED支路：见图中箭头标注， 其余0.35mm。 电路板圆角半径：3.5mm。 定位孔直径：5mm，定位孔 位置见图中坐标点的标注。 不同的操作一定要在不同的 层面进行，如画板框在 层，布线在 层，画 定位孔在 层等。
5.7 PCB设计中的其他操作
• • • • • • • •
Y方向尺寸 X方向尺寸 1。放置焊盘 单击 图标，光标自动粘贴上一焊盘， 在合适位置单击左键，就将其放置在该 园形 处。 方形 2。编辑焊盘 八角形 改变X、Y方向尺寸，可改变焊盘的大 小。改变Shape的选项，可改变焊盘的 形状。
5.7 PCB设计中的其他操作
顶层
底层
丝印层
复合层
机械加工层
禁止布线层
5.3 PCB板外形尺寸设计
• 此项操作在禁止布线层KeepOutLayer进行，需 将层标签页切换至该层，再按如下步骤进行：
•1。显示坐标原点：依次按下T/P键，打开PCB属性设 置窗口，单击Display标签页，勾选Origin Marker（原 点标记）项，点OK确定。 •2。重定坐标原点：单击绘图工具条上的 图标，鼠 标成十字形，将其在绘图窗口左下脚适当位置单击， 此处便成为新的坐标原点。 •3。单击绘图工具条上的 图标，以新建原点为起点， 根据实际要求，绘制出电路板的外框图。
2
5.8 PCB 板的输出
• 2. 打印输出组合PCB印板图
• 把PCB设计的各个层面组合在一张图中输出，将给电路 板的焊接安装带来很大方便，该组合图只在上图设置的 基础上，稍加改动即可。 •将 选项设置中的单色 项改为彩色 打印选项 ，在 的选项设置中增选 （丝印顶层）的选项，设置改变 •后，打印出的效果如图所示：
5.8 PCB 板的输出
• 5.8.2 元件清单的编辑处理： • 1。为方便阅读，先将清单第一行用汉字取代，方法与表 格处理方法相同。 • 2。画表格框线，先选中表格，单击右键，在弹出的下拉 菜单中，执行Format/Border命令，在弹出的对话框中， 将Borders栏的勾全部去掉，再全部添上，按OK后，材料 清单如图所示：
5.4 载入元件封装库
• 元件的封装就是元件管脚的安装结构尺寸，它与电路中的元 件符号是不一样的，两者之间是一个对应关系，同一个元件 符号，可以有几个不同尺寸的封装。第一次设计PCB图，需 先载入元件封装库，方法是：单击窗口左边PCB浏览器的下 拉箭头，在下拉列表中双击Libraries，之后再单击下面的
填入元件序号 填入元件参数
5.5.1常用元件封装图
三极管 电阻 电容 二极管
单列插座
双列插座
5.5.2 手工元件布局
• 元件布局就是把元件封装按一定要求布置在电路板上。手工元件 布局与在电路图中调整元件的方法基本相同，主要有： • 1.选取元件： 点选（按住左键不放）、框选； • 2.移动元件： 点拖移动一个元件，框选移动多个元件 • 3.旋转元件： 点选元件，然后按空格键； • 4.翻转元件： 点选元件，按Y键--上下翻转，X键--左右翻转； • 5.删除元件 ： 框选元件后，按Ctrl+Delete键； • 6.复制、粘贴元件 ： 框选元件后，执行Edit/Copy命令，并单击 该元件。单击工具条上的 图标，可将复制的元件粘贴到当前 的PCB设计窗口中。 • 7.撒消选取状态： 单击工具条上的 图标即可。
重要的概念。焊盘类型要综合考虑该元件的形 状大小、布置形式、振动和受热情况、受力方 向等因素来进行设计。Protel 在封装库中给出 了一系列不同大小和形状的焊盘如圆、方、八 角和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要 自己编辑，例如对发热且受力较大电流较大的 焊盘可自行设计成泪滴状的焊盘。
各种焊盘
5.各种膜Mask层
• 单面印板的手工设 计流程如下：
5.2.1 新建PCB文件
• 不论是手工设计还是自动设计PCB板，都必 须先新建一个或多个PCB板设计文件，新建 的方法与新建电路设计文件一样，在文件管 理器中依次按一下F/N键，在打开的编辑器 管理窗口中，双击 标签，将PCB板编辑 器载入当前文件夹管理器中，给其命名后， 双击，便进入到PCB板编辑器窗口。
5.PCB印刷电路板设计初步
• 5.1相关知识
• 1.印刷电路板
在覆铜板上用腐蚀的方法 除去多余的铜箔而得到的可焊 接电子元件的电路板。 腐蚀后留 下的可焊 接元件的 铜箔电路 其分为：
单面板
双面板 多层板
绝缘基板
2.层（layers）
层Layer 的概念与许多软件中为实现图文色彩的嵌套与合 成而引入的层的概念有所不同，Protel 中的层不是虚拟的 而是印刷板材料本身实实在在的铜箔层,现今由于电子线 路的元件密集,一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅 有上下两面供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的夹 层铜箔例如计算机主板所用的印板材料多在4 层以上,这 些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电 源布线层Ground Layer 和Power Layer。
5.2.2 PCB板外形尺寸设计
• 1。对PCB编辑环境进行设置 • 按D/O键，进入编辑器设置窗口，其下有两个标签页，
Options标签页主要对各种栅格进行设置，它帮助我们在电路 板中移动元件，确定元件的位置。对元件较少，尺寸较小的 电路板，栅格大小可参考下图进行设置。
5.2.2 PCB板外形尺寸设计
各种膜（Mask）示意图
来自百度文库
丝印膜（Silkscreen） 阻焊膜（Solder Mask）
助焊膜（Past Mask）
焊盘
5.2 电路板制作流程图
印刷电路板可手 工设计，也可自动设 计，对一些简单的电 路板，手工设计比较 方便。
新建PCB文件 PCB板外形尺寸设计 载入元件封装库 调出电路元件(网络表) 手工元件布局 手工布线 PCB板打印输出
• 各类膜Mask 不仅是PCB 制作工艺过程中必不可少的而且更 是元件焊装的必要条件按膜所处的位置及其作用膜可分为 • 元件面Top或焊接面Bottom阻焊膜 SolderMask • 元件面Top或焊接面Bottom助焊膜 Paste Mask • 顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上提高可焊性能的一层膜也就 是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑，阻焊膜的情况正 好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式要求板子 上非焊盘处的铜箔不能粘锡因此在焊盘以外的各部位都要涂 覆一层涂料用于阻止这些部位上踢。
6 元件封装图的修改和创建
• 以上PCB设计中我们看到，尽管Protel99的元件封装库十分庞大，但 经常找不到我们需要的元件封装，或不合我们的要求，如上述电路中， 我们就未找到适合发光二极管的封装图，这就需要我们自己修改或创建 适合我们需要的元件封装图，在这方面，Protel99有着十分强大的功能， 操作起来也十分简单方便。 • 1.修改元件封装图 • 以修改电容封装为例，通过PCB设计窗口左边的元件封装浏览器找 到要修改的元件封装，这里，我们找一个封装为RB.4/.8的电容为修改对 象，单击下面的Edit按钮，进入封装图形编辑器，发现其两焊盘间的距 离为10mm，与我们所用电容管脚的间距2.5mm相差较大，需对其进行调 整，可直接用光标拖动焊盘2至焊盘1 2.5mm处，此时，两焊盘因直径较 大，碰在一起，双击任一个焊盘，在弹出的焊盘编辑对话框中，将焊盘 X、Y方向尺寸改为2mm，按一下 （通用）按钮，再按OK键， 焊盘修改完成。接着将圆圈改小一点，双击圆圈边缘，在弹出的对话框 中将圆的半径修改为4mm，按OK确定。最后，还应将其重命名为 RB2.5/8，保存后退出。
顶层 Top 过孔 Via 中间层 Mid 底层 Bottom 绝缘层
3.丝印层（Overlay）
• 丝印层Overlay 为方便电路的安装和维修 等在印刷板的上下两表面印刷上所需要 的标志图案和文字代号等例如元件标号 和标称值元件外廓形状和厂家标志生产 日期等等
丝印层
4。焊盘（Pad ）
• 焊盘Pad 焊盘是PCB 设计中最常接触也是最
• 3。放置图件（切换至 层） • 画圆心弧：单击 图标，光标成十字形，在 要画弧的地方单击，确定圆心位置，移动光标，拉 出一个圆，大小合适后，单击左键定出半径 ， 再移动光标至圆弧的起点处单击 ，确定出圆弧 的起点，然后逆时针移动光标到合适位置单击 ， 确定圆弧的终点 。 • 画边缘弧：单击 图标，光标成十字形，确定 圆弧的起点 后，单击左键，移动光标到合适 位置单击，确定圆弧的终点 。 • 结束画弧时，单击鼠标右键，结束画弧操作。